Для студентов МГТУ им. Н.Э.Баумана по предмету Основы взаимодействия физических полей с биологическими объектамиЩукин С.И. - ИОсновы взаимодействия физических полей с биообъектамиЩукин С.И. - ИОсновы взаимодействия физических полей с биообъектами 2017-12-27СтудИзба

Книга: Щукин С.И. - ИОсновы взаимодействия физических полей с биообъектами

Описание

Описание файла отсутствует

Характеристики книги

Учебное заведение
Семестр
Просмотров
560
Скачиваний
72
Размер
17,45 Mb

Список файлов

IMG_0002

Распознанный текст из изображения:

на параметр)ь ват ч слседу«М п))й'Йло~рь%~$Й)))6)!)$" соре гуляторньйг~лйот~ев)"'ф~у" то они вторичйь%сявязйз)в)тот, . выделением«найримегр,'теплоты);

активные эффекты — эффекты, прн когорых наблюдаются, как правило, быстрые ответные биологические реакции.

Первые часто связаны с выделением тепловой мощности в объеме биоткани и зависят как от параметров нпспнни о поля, зак и от геометрии поля и биообъекта, удельного сопротивления р и диэлектрической проницаемости с бноткансй

Вгорые определяются непосредственным влиянием ~ирам«тров внешнего поля на инфорл~ациоггныс, энс)ч«н1~««лн«н н«ш««гвсиныс цепочки сенсоре!ул»торных реалщн~ с ««днч из) кз «~л~«обоз дать физически и бг!Ологнчески корр«клипс опнсн~ш«дад«ло нс всех подобных эффектов, несм«пря н„,, »;;: ионыч«.,:, «нримснсние широко распространено. В д~ ~ гд ) )л лк«~ш~и«к! ф«лчы называются по-разному, и на ри«!:, ш л л, ы палл д к1«1о встречавшиеся термины-синогпн1ы

На нн~ких частотахдлина волны э л; з н ~~л ы ~к -. «)ныствепно больше характерных размерив Гч««, ~ ~ ««1г в. Нн ~к~ ш шясч рашслять влияние электрической и мш „,, ~ л««галдю шил ноля. чю пе удастся физически коррекпю .:~ ш«ниц ддя «р«.шнл и высоких частот

При игп«рпрстации оиодо~ич««л; ..., . ~л,«лол лчл;л« помнить. что если характерное лрсч; очаг)дл«а п«шя короч« )!.)...0,5 мс, то мембранные ионны«шн„.; ~ ! ':;, ~ аноды»иыогпческой мембраны клетки) ие успсвшлч ',л!Из~л«х и. «д«довагсльно, не возникает потенциал дейсгвия в н«рш ныл н «И1кнах

среды аргани в,'свозбужд и свойствам

Время от гих). Однако при детальном рассмотрени)з',;)фй~~))~,фф~~й)ф~уф::;;:~""-',.;. и«лобные эффекты возникают в тех "слувля)))'-;!~~;::-~ф))з))й))ь)))гФ;, свойства биоткани изменяются под дейст))Ирй)ДМЙ«либо~а))ь':.'))))рФ- О ВПЕШПЕМ СХОдетнс НабЛЮдаЕМЫХ ЗффЕКтОВ'С"ХчОрдШО:ИЗу~а))ЙЬ)яй)) ' в элекэрофигике эффектами.

г'

Биологическая целесообразность подобных зффакто1'"4в)!))Изя)г, ~ ~!1«дмсгол1 прн«сального изучения и обычнО требует сМЙМ))вайо)гм' обоаюнзшш Например, до тех пор„пока аксон не возбу)к))«Ф',"о)н« омсстс «ми«линник й оболочкой и мембраной являвтея.'ливлейт1вг~'-''. ЧССЛИМ ВЛЛЧ Ч«Ч1НСЧ, а КоГда вОЗбужден, то учаоток'врабуййДет)ив" яндяегся . ! шнч проводником. !

!.!. «)дслтропроводность биологнчееквхткан«енй.

)лел.грш~ршшдиосгь биологическихтканейощФделяатейэ))чк Фм«,' -., «и н;ыщл и <)с.: лн н !н меныпей степан!))заря)кв)ш«ывх'М0!зкз)))~-':... Основ~ ~ой н лд.« ~ ~ ък л ~ ропроводносп бноткаиейа$Веит!тащила))р~)г„, как крою . днмфл. мсжклеточная и в!зуфпйат)з)йвв)'::~~~ . ' поди мое ~ ь гош э пг. срел организма находится ад)абаврИФ«,",", =.~,,",;.;-",-,'„;,; гле Омам — ! ')Ом.м).

Элсктрш Июнодность целых органов.й пРоводнмостн биологнческихджнйкОРз)))) пением органов на отсеки:(компврт)яа))тЫ браиами с относительно, вь)еохия(:))бий)з)й))))

IMG_0003

Распознанный текст из изображения:

= сосуди-"' аней,' са:-';. ФЙ мем'-' Фивлес нивку

' !уоверх-"

ро пр зведение удельного сопротивления собственно мембраны нп,ее толп!пизы

Разя = Р'!. Диапазон значений р„„располагается в пределах 0,5... 10 кО и . и .

Важным свойством биологических тканей является шсопсрспя проводимости у (рис. 1.2). мкСм!м

!'-'.( !'ц Рпс. !тп Тсзпичпая занисичосо, пр ч; эп . 0|с~и 1 сзисзз кани от часзсз1ы/ ! — мозговая ткань кровика; я — псчооь. ' -- ьа иона ьзсзс~нтстрироьасапал пои ! Дисперсия особо выражена в НЧ-диапазоне. На сроэппа ип « ~ дисперсия выражена меньше, на высокьсх частотах опять прозпс ~ во ~ о я отчетливо (например, при изменении частоты ог 25 М! и и " ! , 'и ,,:адель)зойссзпротивление скелетной мьнпцы снижаегся и 1О ра .

'САВЛА,озазйти Гь, что диспсРсьул зЦЭОВОдиьзсзо з $! ~11зсок ~ -';-:,,:,,; ''ВФФ!с.'крсмпознйионных средах, а не только биологических,,:!пс,~~о!з ,:,"«:;;,-.'-:;:;.::::;:-::::;:,'ь~;тсаачйртзъ|ва:нвбркздавтск в таком диапазоне частоз эм1!. к~ ~с:-;.-.'!о:!!~:;::-:";;":';фВ940~)Вф~~фат, хсВРактеРистиЧеским частотам ~; Репаксгпп;и

!

, ВЯ"Ри,„„,.з.„. в Ву,

(т.е. току проводимости и току смещения); пщфщ!.:.:В';~~у' '

сти обычно присутствует емкостная составля!отдав)(; 'с!й(кв!В~

!

сящая от частоты.

12. ДнэлектРич воине свойства бааологнчесмых тат!анывй.':;:,:;;:-";;-',.:~:.~!„--,'!зс

, ыъ, '.„.', ".- ,'.ч '„";;,у

диэлектрические свойства бнотканей опредвпаотсь'яч ~фй~-';

вием в них воды, растворенных в воде макромолекул, а:твк!йф;~аахм"-т„-:,.

партментализацией клеточных и макроскопических структтр".яв",;.з ',-э " .

Компартментализация способствует оптимальному !фосса~::;..' ',

биолиазических реакций, но приводит к тому, что бйотКВММ';.Пй1(об-::...'-."

ретаизг сегнстоэлеь-грическне (элелтретоподобные) свойства;::,,14~-",'вд и с

наличия заряженных компартмеьпоа биоткани обладаютз 'Вые)о)1!(Вг .' "

зпачснисм с, особенно на НЧ. Заряженные слои,вВ)фт' вйбд;:,,;;:М~!",,;;"

внсщнсм поле как домены с высоким значением элцаричоеВК6то::.;::

дипольпого момента и низкой характеристической:част(тВгй:'~~!';;"'а

сании зс,. ПРимешггельно к диполЯм,(„соответствУВХзйвКСН)(1М~)~йф-';:::

частоге внешнего ЭМП, которуьо они способны.вОЦфбд~)аблая!В-.",".";Э.о

с попо ~пзаорсп он и пем. В розу~и ппх подобных поВррФмвяф~ч!!..';-':„а'."!'

с гся аысокаи с келень экраниросзаспзв зсзышнсро ЭМ!!'.:,'Дзза!1в~фК!~,,';,;„'.:::

тот Г, лля различных внутриклеточпых кок!партие!В)тя)(ф~в)~~~~~~~~"';;:,,~!

от долей герца до 1... ! 0 кГц.

На з-ранице раздела электролита и белкрвоГо,""мв!В!)!1(~)~!4":","

образуется двойной электрический со!ой, с," бйльФ))((В(1-', в „с,'-»;:.

ЭЛЕКтрИЧЕСКОГО дИПОЛЬНОГО МОМЕНта,;Пр!!ЧзВМ,".ХЩ',".;" „,

РаЗДЕЛЕННЫХ ЗарЯДОВ В. ДИЭЛахтРНКЕ СУЩВьЗММ6!'

электролите, Наличие регулярно 'рас!ВолозжеЮ~~!,

приводит.к тому, игр в обойме' ткани::вг!Вл))йз".(ч~;,

днпольпый момент. (рцсз!'-,'!'3(; зйа::.'6юдйу)! ф ';,з ", '

трические свойства::.-бпффдйляуозВВ:::.:Ф~ф,„' .

Фб '„я„ф~зо*

IMG_0004

Распознанный текст из изображения:

': «»еф«

Рис. 1.3. Образование дипольной стр> «туры на границе раздела !слева электрол«т. ««рава белковый матрнкс, стрелки ухатыаакн направление перехола зле«трош» ':арактериая длина эквнвале«««ого э«и о ы,: ~

Частота )эелаксацин г, различны» бенк ««~ «, м«тыт«««х«агыва«! диапазон от 10 кГц до 100 МГц и зависит г»э ра.»«!. ««а,« ~ск)лы и вязкости среды. Сушествует формула для гыы„; х«р««. !««ти ыской1, в жидких средах, заполненных ди пол я ми

l«Т

йл'т!г' где lг — постоянная Ьольцмана. Т - теми«!ч««!««, О «а.к«ж«ь среды: г — характерный размер дигюлсй

Таким образом, частоты релаксации ошнгй и ««жс м»«скулы в цитоплазме и в плазме крови различаются. так « .,яэхос ««рэ шыс.

, На СВЧ-частотах основной вклад в дн»цкктричсскис св«эйства 'вносит иода, частота релаксации которой около 20 ! !'и. Именно в

воде«происходят основные днэлектрическис н«»««ч»и ири лсйствии

.С)ВЧ',излуче»сия 1,г, воды попадает в диапазо««:л «:. ио 1: ы «лн !

: —; ' .. " Все:,Фи'.яв«пегцог-приводят к дисперсии -- зааисимоспг диэлск-

.:,;...;. ~Ф1чи1зи»'..:,;6Я6йимавмОетй от частоты, типичный анд дисперсии :~:;;.-.;;;."::;.:::;,',.':.':1Э~~~иагф)1р,' 1',"4,

Для биотканей принято выделять

гг-дисперсия (до -10 кГи) об

компартчентов, релаксаштей заряд

соединительных орос юйках внугр

роднос гях;

Р-дисперсия !10 1О' Гц): об

лекул !как правило, белков).

у-дисперсия !солса ! О'1 и): обусл

В биоткапях. находяшихся во

никакн токи провод«мости и токи

ча 1«1ы "эй!Н ро ««««»««: те!пег

превзлиругг»шими ««р«, т

сигея к рвали ««ым мст

если при лиатермии ! ! =

ном токами про«од«мог

тепловой эффект связан

г.3. Магннтги

Относительная ьтаг«гт единице с точностьго.до понентамн биотканей:яв

три частоппяи«й6рЩаф~ф~~~~ф~-;:!-',".::.'-::;;;.':„'!." енних органов и:Мфут1Ф':,КаЩЙФ~',!;:;,!!;;,,"~ условлена реля«)гейг)1)еб:: м~~~к~~,","~,;„-";,-' " внешнем иерем«еи)т!»эь):-'Э~;":Щ~т~:::::~!" -";!

смещения': По'мще,тва)вгй))гвий,,:,.:-;.':;:.'1э»,';:,',::,

IMG_0006

Распознанный текст из изображения:

У' ! б )С)ьгм)

н ц

) 1о' 1 1о'

ц)ь

См)м

1о'

1о'

т

зоЗ

1о'

ы ')о . ' зо' ~о'

1о'

1о'

-,,' Рйе,-, 1,'6,Зависимости лнэ.

:,'" '", .-,;йазрйФн'':.ящ)йьт;отчасготы.

:«„':;:-',':::;:;;::,.:;-''а),'-',.;у~."'г=;;,"),","з)а)евя-,Ф;:знпаринон о

Чь~~ и ~

Рг

кр

то

Эти свойства важны для широкого спектра задач биоинженерии, среди которых диагностические методы исследования; кощпктометрия )',определение расхода крови, рассчитываемое по измененшо сопротивления); импедансиые методы диагностики, а также большое число терапевтических методов, н которых на кровеносные сосуды осуществляется элскзроыагнги цое воздействие, спектр которого простирается от инфранизких частот до оптического диапазона

Спектры диэлектрической пронпцаегносгн с и цроволимосги у крови с хаотически ориентнрованныьш эритроцитами в отсутствие потока )без двиз~сения) црслсзлнлены на рцс ! 6.

ензрп оскол проницаемости н проволнмостн

нрсгмпо нст), поназатель гематокрнта Н вЂ” 0,4З;

на нн г. с учсгом прнзлеьтролного нмпелвнаа

!

элен-грофизические свойства йц~оящейоя:и дай))у)целая крови)!В~:„'-,ь'.,';~ф;::,::)!

1.5.1. Ос)говнгие феи)поры, влияющие ка;проводи)))ос)пв'.:, Ж; !:,":;; -','

йбкйфДЯай ~~Феи),',*'-.)":::": ':-':;:":.'!': „: !'::::-;-'::-'-:;!::!!~";:;:;:,:;.~';,~~~~,!

текзпература. С увеличеййемчте)))перйтуръг зтррводимость "рэаФ-:,';;-';::

гсц причем для более концентрированной)крови:,за-завигси))4офрй,:;:. -::

мснсс выражена (рис. 1.7). С увеличением температуры эритроц)тты': -"";. '.,

ьз ац ~пятен более сфероподобными, и при. Т;=.42;.';43;С 'почти"дрй-,

ср гцыго ~ ся в сферу, а при 45 'С происходи~. денатурайия. белтов )в',,':,'-.'

мс 6 р;игах эрцзроцитов.

IMG_0007

Распознанный текст из изображения:

ьчи -'" ."<»г

.-; а<аз»ОЬКьРВ<т'!".;С ~ВййЧЕ<<йвеыс,'ПОКОЯМ Я~МЦРт<СЕ =

', Я<Р«!1(тэ-!Вт»еньшае~СЯ)~~роме» <Щ '

йэск ' ' " йдэотеь) н'бпгзэ "

окаэателя:;тематбкэрййг-.в:Этнтыр< . "

„, "; ''!<»эп!зук<т дввчипа зависимпотей: " '-"; "" )кьнкэгь $ф~тфэ"" ''~~)' ' (1+»)Оц).: .* э'" э <" ":.:: ь" е3<к

б)экспоненциа..ьная у =- =уц ае

чнт

р

где»а, <г, )3 — коэффициенты, полученные методами оптимизации

экспериментальных зависимостей при 2'=- 37 'С. 1!апример, для капиллярной и венозной крови используют следу<ощие зависимости:

р„= 13,5 т4,29 О:

р,— 52, 4» 3,122у,

где гематокрит Н выражен в %. а» дельные сопротзьэленпя — н Ом см.

Форма и размеры эрнтроиигов. Увеличение размера эритроцита приводит к расту как обшс<о пни»ланка, так и р и с, ')еткнх количественных данных по з<сз»э» г» ээрос»» оло. сэззн«к<э»с<ановлено. что если брать эрптронп<», )зл» < ь<х з<спнсз~нь< лнгю к<си»~ь форму эритроцитов человеко, «т эннио«» <сзсгь р и к стт П с>ществует !рис. 1.8).

с <оэ!

Т

2,о';

1,5 <- т,о

0,5-

о

то го

»о <о Н %

Рис. 1.Ы. Влн»нне с)<ээр»ээ»»»э ! энн;ээв нн нп.<ектрн»с.

скук> про»го<а«иост<, с;»~эээээ, э; Оээтрэ ли<о» н физиологйческок< растворе <) — )<э »1 л)

) ' —. ньтнвные эр<проснээы коэ»пы, 2 -- сферические зршролнты кро»икв

0,9% МаС1 ' ','О;5 <)е»''!ЯПС1;.'~'-",!~!~!:, '".«МЯф~~1~!~!~»»~!1".;~';-';:!)9»,

»

, Рис. 1.9. Каменей<ге:,.аду'"'"' ' '"'""'" ' '~ф~~ф~фф~~~~~~::,':"

.,1

. 1)э).,1

1.5.2. Электроправодносл<ь'«<в!<аку~аййхк)Уйвп:,;:,';::;.',;;!:::;;;:':;::.,:;:.'",:;.';.:;-.;:-".,1

1)а элок<-рофизические свойства двйя<ущейсятэазровси'.влит<)взт„:::одкк"::;:,~

д» юоо .сповиые процессы:

'<,

1)»эбраэование агрегатов эритроцитов;

) формирование смазочного слоя плазмы; ',:. ":":, ':,:;:;,;;:: —;:,'"::":,',:.',:;-:,.";, !.'.

') ~ ГсрсраСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗРИтРОЦИтОВ В ПОТОКЕ <<<ЕС»ЕВЯЯМ)эЩФМЮФ~:'-",!',""",,;:»!

.') лсфорчированнс эритроцнтов в потоке («<<Вая»ги<ва!Ще;,::.!<<~~)~~~!,'';:.':~~

потока»э);

5 ) < рис ~~ ганн» эритроцитов в потоке'. "' --':,',"",:.: .....""::;-.::::':'.::,':,'„=,'э!!::;.'';:~з~»-,".:::"»».';

, 1<и< и» < кр и кую характеристику относит»г)Ьно«мязто зэ!<<гЯттв<ь~ф~~~ ~~

э э э ы ~ н э < э . ~ с с ирак ~ нческнх ситуаций) первмх четь)рехг»проц»а)о<Миг~~~:.",.-',.-";.,"-,<з

< н рн <э«э»инс агрегатов эритрвцптои»,Лгэр<эге<<<<З';:,т< )<),'.',":„'.,~Ф!:;!;-',"ээ:',

ЫСС~ Ы» «»ОРОС< ЯХ тЕЧЕИИЯ !э а ТОЧНЕЕ, ПРИМК<атз<ЗК Сзэ<ОРО»еткэхс)<)Г«вэА,.;,;~~~~~-„

1) р«<,Ы» <ННЧСНИя ПО Да~~м~ ЭКСИэЕРЙМ»ЕН)ОВ.',''В"АКРОВ©!О

Этн пго эсппя говор

крэ ыс кр; оных вси

иээ <~ ~< с» асстнснНо

2. Форм нроваии

сосуде образуется п

IMG_0009

Распознанный текст из изображения:

ф~Пэ(ВЛИ!риф

":Эта дос-.',

Пневиояривоя

ИС

Э! ьресьссэ соер

-!

Вольтмет

Измерительная ячейке с чегырьое

платиновыми эяелсрскзяоп

!в!эм

где э! — безразмерный коэффициент, значение кать !ога заимство' вано из литературных данных; Я, — радиус трубки! Ке — число Рейнольдса, йе = (Р) 2)с,рЛ).

Рис. 1.11. Скопа установки для исследования орие~пашссииэьэс эфф ~ к

Тлк. для радиуса трубки 2 мм, вязкости крови 3 10 '!1а с ! ю *,- кос к чинимо ~ьному значению вязкости крови лля кр~ есз~

сос' .. «,,: калибра), среднеи! скорое си в я«сикс

чим лля;шины яколнага участка />1 м.

На ' ~ооо скс создавались близкис к иряэиоузсоэьиь и ~ эи

потока крови и измерялась сопротивление на частоте 1О к! и При

зтам изменяли гематакрит и скорость сдвига (за счет разных иь~ гс

ний упаришь выбросов желудочка искусственного сердил!,

На рнс. 1.12 приведены результаты синхронных изме!эсиии

ср).,Чией псэ сечению т(зубки ока!засти и процентного измсос чск

продольного удельнага электрического сопротивления ьр ~",

йргедсзавзэенных данных видно, что при ускорении паз ока ьр ки

(!рднсхадззт резкое уменьшение продольного сопроппглеиия

--"маГэьзми-временами релаксации. Когда поток установился, с-

,":;:;;„;";:; я!Райтй!З)ЗЕ11ИРз ПЭРаа(ТИЧЕСКИ ПОСТОЯННО И Маиатаииа рспаКСИрует К

Ф'-'-''="-"".'.-"':;:,-::-"':=-'''::.::;-'.:-::::::,

Рис, !.12, ГРафики сРеднеи скоРости и пРадолйдф;:.';!,и,,;се:;.к с го удельного сопротивления потока кр)звси:В!щей-'„'::;~:;:;-:„1~,, рительной яче((ке АбеаЛЮтНЫЕ ЗНаЧЕНИя ИЗМЕНСНИя удЕЛЬНОГО':МЗСр6т1ЭВдл~э~ сят ос показателя гематакрита и скорости сдвйФ:;;эИ~Ф~:-~! РЯЮЩИйСЯ ПОТОК КРОВИ ПРаКтИЧЕСКИ НЕ ИМЕЕТ ЗалсЕРжазЕВЗ'„,

ЙП;.

По результатам фактарнаго анализагн;прт(вФ)1а,;,,",;," РамстРической оптимизации аппРоКс1эыс,'аипЯ-" ФЩй данных представлена следу!ошам аб)тазсаьт:-';-':;! ~::" ',:;;;.;"::;~~"...;,.

— =;,0,уф 11;-уекр'уФ02 фф~

IMG_0011

Распознанный текст из изображения:

'аьннзма 'оказывают ',внешнее' воздей.- ь

судяф9)йфтрфу(йййгыж' ~ля '

гуляци«и.де(я.: ~дуй!ьум,.пголщащт,. й «

анизмах внутрисистемной регу«ляциу). =

'' " ' В~''!4ВОржвятйЧЕСяйфнОНСЗНОВойираСЧСта раенрЕдЕЛ«сйИя яМ-ПОЛЯ В Срв'-"'"'-'-1 „

дах являются уравнени~ Максвелла, которые В гуринятыя обозначе-

ниах имеют вид

го( О = у +д0/ду; г)(т В = 0; го! Е = -дВ/дг; г(!Х /) = р„

(2,1)

где р, — объемная плотность свободны: зарядов.

"В большинстве случаев матсрнатьныс соотношения, связывающие векторные характеристики !юлей, Вьнлядят слслующиь! образом;

ическое.поле,'так)к~,:1иййд

штаг нндуциро~ййпях) и,

емная плотносп '...Одейт)р '

Последнее и означает,-'!щу;.,

ником, т.с. если Т~4» тьь тело —:НРП'," ".;;:::, ' ":Дф/Пго)~4~4~~й.;.'Яь."' в и вате 1П НОЕ (2.3) с точностью до ф2!зурв((яф(ти)йули/ут~2гд >>рвея:..,-",'-,,"-,,'.::,'""-,,1,~'-"-'

Расчеть! показывают, что для:чарт/От,~й))!уф;":~60л)'фц,йрай~ФФФ~;; ',;!:::, Все бнгпканн ведут ссбя как проводйй(г',."~а"""итв'"частбт«хя-'-"бппев."-."-';.

10...100 М! ц — как диэлектрики.

Ес!и! частота поля ниже 100 кГц, то )триуйов)сшеРзуйорййвф)тйг:-"я;:: все! о гела человека в поле (как в праууущф),:приииь)агат,',- (тт)'.::.''Нд .:,,;, ПРЯЖСННОСП, ЭЛСКтРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ВйУТРИ т«ОЯ«(У(Е«Ставийа'Раяуга7Н~-;К';

лю Ггн щ распределение поля вне тела и на его поверх!тости«11вхоя",, дяг В рсэультатс решения задач электростатики. Зто приво)(«т::,И'-'.-';;

(2 2)

О = сс«Е; В --1! !! !' — .;!'

Характерныс размеры живьья сп,.1с!! .ю!О паэапяяюг ряс:матривать действие электрических н «!я! 1,и;ых ьаяпп!нянг 'Хгг!!! РВ1- дсг!ы!О, а наличие праВадимОстн н!с ! ! О !!!Ож!Исть с'!Нтэть их на !Р( проводниками, а на ВЧ вЂ”;!н.. ! !! ! Сэ !и Р!асма!Рпм на! вопрос более подробно.

Тела Во В1шшпсм элскц1Омя! «1! ! О«м ! !н !с можно Расс!я гриса и*

как проводник, если плотнос~ь !Оы г н(я~пот!!1!О!Стн много боль!нс плотности таков смещения

/' —; — В!!!

Если палс !1срналнчно Ва Времан« „: !'.„Ып ы!. !«!О.щ.н!Сс нср1- венство можно переписать в внлс

У/ьэсся. - 1. (2.3)

Возможен и другой подход, аснщюнщ,п! на следующих саображенияхг возникающие во анен!нся; «: !с ° яя Вн!ныс заряды В проводнике компенсируются сваболнымн *; ряламн, прнчсм характср- ,ИОЕЕВЦЕМЯ;:тм.,КОМПЕНСВЦИИ, НВЗЫВВСЫ!!С ВРСМСНЕМ МВКСВЕЛЛавеяай „'-, '...""'У~д~~у(И;:И опРеделаетса саатнащсннс.! .гм = ВВ„Р, где Р-- '1:,:;э, уф(в!В)гн('ов(влектрйческов сопротивление среды. Пусть внешнее элек-

нс ' .нгмостн Рсшениа УРавнениЯ Лапласа,агсоответетвУ1о(1(йъггнг =. '-. Г1 сна'пн.!" и ', слОВиями,

1 рщп! и!Ыс услоВИя ЗаВисят От раССМатрнваеМОй Задачи,,Обыч11И.;„-"-';. нн ннп. 1!ж кп эквинотенцнальность границы раздела!!1!говд~я.-),,1

!! ! щсры Снасть потенциала иа границах Орел срвзлутчными:,:!,:;:, ! 1 с «! р ~ !» ! нщ с кими свойствами, образованна.повДРХ!1Оруижд(Х'".."Заря-,, ",,".:,: В гв Н ! ! ил К! х РагдЕЛа и конеЧностЬ элЕКтричЕСКИх 11ОТСЗ11(уйв/!)эубЪ'-:;;.:.;"::„': ра«см, 1 нщ!смык областях. иначе говоря, при памгефе«г(ии:,:твдд"Ф,"';.';!:" 'ух(1' н!! я - и ыстоты на поверхности тела вйзникауот заряты(с'::п6'-:;;:,-',=:

!ю «ю О. Причем поле поверхнаатнык,з',!рлт)!Оу):,В,",':::!,: 1,.!я. ~ ~ ~ 11~.! 1ы РВВна Внеп1нему пал!О.Н 'напрадлена,:в',„Ря(тз(1Ё,"'!'';„,;*; ь» ! 1,! ! !, г рон) (так, чтобы напрйженнофьуреязу!льМ3рь;",'н)н~фГй".,':;,,'„~~::,'.'! !н 1! !н «, Р«В!ы нулю). если внешнее гголензмегуд~Ф(ваяя~~;,-=;~~~

и НОВЕРХНОСТНВЯ ПЛОТНОССТ(1'-'Зяввт!РНЧЯ,";:ВЯТК:-:;.%Й~Ф-'.„ЧУ()У Елс;«В;!!с !1,на, в среде возникает'элеифиЧчрки)т),":то~::,М~д.",,1~~"'-".;,!~~~~~~ ! - «'О«:

1п! э!! я н арнтм оценки лн! я !, „,1)ющнм этапам мс!Рн сск1ю характеристик козопас Опнсьшает распред ности аб Вся!а,'Затем.йодов

IMG_0012

Распознанный текст из изображения:

'."': ':::=;~".Этстл'го

женность'

гослойного

внешним

мс итар

о'г, онр

~ХардддвэКйо

оетиьзк лги",боям:;г

дные -по проводи

ванне' линий

' "' "46ходййб':помнить, что найденные таким образом токи в среде являются по своей физической природе компенсационными, т.е, возникают в результате компенсации поверхностными зарядами изменяющегося во времени внешнего электрического поля.

Учитывая, что одннлз нз важных механнзмол1 действия ЗМП на

биообъекты является взаимодействие электрнчсскнх токов с бнотканями, рассмо-рим наиболее распространенные задачи, встречающиеся при разработке методов элсктрофнзнчсского воздействия на организм.

элс

л 1

::ь

ментарного соленоида;.;,,:)

2, 1.1. Перглнепное .нигпзппное ноле

Рассмотрим сегмсггг тела нлн весь оргацнзм. помсгдснный в олнОРоднос по пРостРанс газ н нсРсмьчпгос по вРсчспн магнитное поле, вектор когорого параллсллн асн ссгцснза Примем формл сегмента близкой цнлннлрнчсскгй ~Гны "!) В . сом случае се~мен1 находнгся в поле с плогпоь~ьч и ~аса леер~он. логорая определяется вектором Пойгггннга

,5'=- ~Е Л~,

где Š— напряженн, ~~;, ",, жл~рнчссл,чл ~ю:ы. Н вЂ” напряженность мьч ~ппн ло ~а ля, З~ьэ нзшс 1 находя~ с полющьчо теоремы о цнрлуляннн, л м аан н, ~2 мл

г)Ф

г~ЕЙ = — —; Ф = НН„П5;

г)г

.'Ч =. гг15ж

(2.4)

НрлгыН,, совы! миан

2

ННагазНл соз ап

Е- ~3 о

2

Электрическое поле создает в ссгмснгс круговой ток с плотно.,ръю, кззторвя определяется дифференциальным законом Ома

Рнс. 2д. ном л~аги

'1'= уЕ = -уНН,вег11лсжш62

(2.5)

IMG_0013

Распознанный текст из изображения:

1 = — тир щН х

4 'ь~иг[я- ),~~В-О* и- )'-(ь- ~Я- г е]

(2.'!)

~и-! Дг ~)' и- г' ж ()1 — и)! !и~в

,Г(! -а)-'~-Р -!

з 3 ! 2 2

' и~'Я вЂ” !) +а — ива +!

]!Я вЂ” ! — . '~'И- ))~ -'.и; 1 +айп -- -~==-.==- — — — -'= у — и!з Н сояси )(и,1,!и(!),

~'и' — ! — ! где 2 — - фуикиия, зависящая от геометрических параметров.! !ис гс чего нетрудно найти плотность потока могиности, которая ок;ммвается пропарил па и и П ~ и ислиисйио расирслеляется ии с» ьсм; сегмента.

2.!.2. Изнвгтьсные магнитные поля

: '' Если за время з! напряженность мапгитного поля измеиле~ся ' ':йа ЬН, то напряженность вихревого электрического поля можно оцченить как ирягвН

2в! -„'='"";:;,-';:,-':„.-',",-"::;::"':=':,::,:;:::;АИ4дюги',.'!нц' прядь!лущим расчетам находят иапряхгсииост~ "' 'я!и'-'я[(рз((аФФго'поля. висле:и плотность потока энергии:

, ДфффЦффЯт1(я1!8-м~ффтФЩвфффф~~ф~"'д' "

1-:ели тело находится 'в постоянном 'во време)з($" " напряженностью Й„:: фт()уи'„!!еоднород)1о '-'йе':,:; 1~)я~)(~ ' л иьвь при движении тела с некоторой скоростью.'~::..дтаем!и ЭДС индукции Е (рис. 2.2): глс ! — размер тела; сг — угол между векторачи'.Й;н;,Р;,:;„-',.',:.'::,-:;:,.,",:~~ 'З~

, С:::::;::к'=.::.'.;,': .

Рнс. 2.2. проводящее телр, в„поегоя(!1юя!',;:ё~~фф'

Если магнитное пбле. ощщра~ю,:брй::.'::.й.;

! '(!) = сопя!„имеем Я ' -'."=[с!)рвК;:: Нов~йфйз6$~В~ деление зарядов".в'уфззе;.няе-й]вМЮ~Э;:;:.~~ф"' !1ри изменении скОростй:;.щм!юциад~~ венной неодноро2ряоф~й;)Рая;.::~~~; „, верхноет!!аяйлотМйр)ря~ФЙФ, толе те!!ет','Мк''ио',Ю~~~:;;;~.-";,3;"';.

IMG_0014

Распознанный текст из изображения:

елдется как;.

(г.)О)

Е=-Р7х В),

то

')Ь=-И1' Е)-Р' 1Е)=-рр,ц)Р О)+1,»,,)й))

где

г)й =1 й1); »1й = ~ — г;

»)г

1ЛУ 1г) = 1»»Й)) й'Йпсг; тГ! = цгаг$ Й.

В роз) ллтате получаем

г)Е ( Л'

=сс.рр.~н- --- ог)1" '

»)г ' '~ й

Ток с гш»»гноспюг создает маг нггное ноле, нанряя»энл'~ л л

торо~ о определяется формулой

и г "я»)»Ио'Г

Г »~1.з 1»»,,

'Ь )

)йшряжснлость эквивалентного электричсско~

го так) кз гкс пл»этность тока) в теле находят на осло

Е=.)Р=в вНРвР 01' + — гт

й

Цлотносгд потока мощности, поглогдаемого

ггвФ'.:спета ни'г

О ноля !

»о ' ' о чд»

вс залоня ~ ~»л~

телом. ~

(2.14)

",:,-"~)тес'е — '"диалектр р

реды; НЕ— изменение напряженности ййдуд)трус»мого электрического поля. Поскольку

(Ъ~'*

малой ь осями. пусть г жтор внешнего здакт))й))~йй)))Ф

правлен параллельно: оси а. Нормальнукт,,'у~'

-1», напряженности электрического полу иа Ко)Й~~З~,,

представить в следующем виде:

о

где 0 — - угол полярной ориентапии; с =а:.",Ь;:-'!'.-;::.''::,:;::;,::;-":"-:;:„;,::;::.-:;-"';,:"»ь«'

Рассмотрим случай, когда напряженность:,'ц$Мей)г~й~,

ничсскому закону: Н;= Ела)пик Тогда "в, теде::::;Йййй, ", „

плотностью

йт Ы(сс,Е) сс, Е,азсощ)со»аб':":::;:,::,;.',:,':;:;:::;";'~'="-"'-"

! =

сй й г ' ° ° 1),1;:,:,:-,:;:");:,::.-';:: 1а:';,:,;;;Ф;.',; -':

Нанряжснность магнитного поля тока и йдг))р)1л1,

лситного элелтрического поля опретелясй как:,':::;;."':;:;;:,;";;,"::;-.,':.;;-;;».;,ьэ», =

арггд Ев.соа а11сйв "Ор:,'",,'...;::"1»'~.' '

га Ь (а -''с СОБ 6):~ '"+,;„:.'„':~!Ь,,: '

Боли поле обладает н»м»пулььсиг»1м:ля)),

опенки плотности потова. мошяг)олт~~:„~~,"

,::. й'-ррах~";,":,''Ф".;::-':-"-.'!'""'с

2й",:1аа,;-:::;:„:лз;,'щ~~б~)',:~!.,':,„"

IMG_0015

Распознанный текст из изображения:

где е — диэлектрическая проницаемость окружакилсй ~ сло среды ! — перемещение тела в направлении г)~адиснтз "Е 1'««галл изопю сти тока н потока мощности составят:

~й сс, соя О(~'Е)')

/ =. = вод Е) ) =

~1) ...~ 1 1 «-~

аЬ а — с соя Π— „— ь «)л

с «

(2 )О)

е' соз Огр(ЧЕ)2)

Г! 1,

2а ЯЬ 1а — с соя О), - -,- + «1»

),сзи 2с'

2.2. Раснрсдсление токов в неоднородных» ~ кл»яя

1«ассмоз)зс»»яе л предыдзшсм парю рафс, „

»я шсния параметров внешних и внузрсшш' », »,„. »; »ь»,ь» ф»з»чсску)о однородность биообъскга»»с '... )» .,»»гс проводимостей биологических тканей. На»ряя ~ »ь»«»ь р д»«««з ь свойств присутствует на любом исрархичссы м 21: ь» 1«,»~» ьзн»» биообъекта,

НаприМер, рассматривая ткани конечносзи. м»я«м яы ьешпь

кржные, покровы, жировую и мышечную ткан». яог и ~ я» сосуд»- Етуюзткш)и; костный мозг и т. д. В то жс я) ь ~ -,,, ...ш» , .: - я)айьпмпа)геную н спонгиозную ткань, пронизь»ьзя г»»; «шь макро;.:,:. гя~Й1)«кРососудзый ввполнецные кровью, нерв»ыс сзв ды» ~ д Пягззо;:ыя;,.;:::1О«возрв,",к т)р)Иберу, о проводимости костной з канн, мы понима-

риФескй'лоле

вйвремейй "й""Одй$р6)пяоа"

Ыс$ричес«к»ом" пойе,::т'%~о2",',.

,я-к °

,,'ед<1 . )тйря ' ": ' ' ФЙнзЗникает при его движении, я ".

' Йзмен нв'пов«есрх«н« ' О .,'~бтнг арядов на поверхности тела

определяем как

, сйз=вгес1Е;

'яу)я«ф" '~з "'«)к'

в ЙЙ)6гч

Й,:;.вйянвае':мозкно'";фййй1Й)гг~ '

и$Й1йсййм*:ОВойсп~м сьрьф.)Одщц~оз'"-'

оценивать локальные параметры токов йтяп" Ф ницах раздела и в объемах микроскопичеекйян "'"" "" '"'""""'"""!~. ' "!,:-,:~«'.,:: пример, если необходимо рассчитать 'распре '" токов в микрососудах„прбнизывакнцих к«ОО«тщг))~«; вни на конечность электромагнитных полейгакуй1;:~~::~~~„'~.;.

11а первом этш)е рассматривают модель ко«нет~:::~В':;„'Ке~ф(Щ'„.";.':.":. присутствуют кожные покровы, мышечная и кев)на)гтКЙ)й,;~-'-,".» мозговой канал Задавшись геометрическими'па«р«а«)йемрй«)чя)Й~ЙЙ)))ей!фУ"' их проводимостями, рассчитывают распределенне ';г«оков';,и::пф~ФФ;;ф,:-;",,':, такой модели. На следующем этапе с учетом ряснолпженМ::~ффВ~,"!;, относительно тела кости и внешнего поля рассййр~й1Йгя;::щи'. 'я,',.::;,„:з крозвенос~)ого сосуда. якзнзчаюшую внешнюю среду:(ФМО',,к))рьй)д«,,-:,~... собспзенно стсик) кровеносного сосуда и заподйяюЩуМ«еФв:"КЙ«а~П;::,-':, олз чешш)ые на перьом згапе поля н токи будут внецппвкн;п«О,:,~ба;-:".:;;"... шен»ю к крове»ос»ом«с««суду Такнм образом, расчет'щодй1Й)~;::К'-".):";:: рассмогре»ию ц~ьзиидр»»еского включения, с заданной й«роВо~~ь;,"ят сгью сгснок. запол»е»ного проводящей средоЙ (кр«в~ф),'::копп«рйй::: а,' НаХОднтея ВО В»Е~»»ЕМ Псле С ЗаДаННЫМИ ХаРаятеРНОтНВЗЙ))Й-:;,'3~!':,'„: мы»с ю.зем клеят).ся зоп«»)гний и погрешностей;,'гвкою'-цпр1г~':;;",.'-. (Имспьм. чго с)» 1 . »г г»»ьз сьоДится к посяедОВВтфлвйч~::)~ФФ~'-.-':,.:':::;: шио по сзтп .здн««ти»»ьь задач. Для илл)остраци)г~гв~6«пява«вФцф~~;;;~~';,"",' смотрим ~ ил»чную з;ьчач«з в

Пусгь имеется исая ра~п торой находится достаточн нпс с внутренним радиусо Внутри цилиндра имеется несть при отел«ззк»п вкзю плотностью )„причем ьн О линдра (рнс. 2.3). Необх)зди системе. '

IMG_0016

Распознанный текст из изображения:

Рис, 2З. Цилиндрическое включение в попе сц!стояннаго тока

Расчеты будем проводить в цегпрапьной плоскости, чгобы не учитывать эффекты конечной длпны вк.эк !сник. В этол! случае задача нахождения распределения электрического потенциала будет плоской, н ее решение является рсшсппс а ~р,свпспия Лапласа для распределения электрического потспцигьш, ко!орое в полярных координатах имее~ вид

)д( дср1 1,

гдс.(, дг) с с!

<2.2с с

Общее решение уравнения Лшслэса с! по!сиро!,сх координатах

описывается выражением

ср=сс+с,!пс +') (А,г' - Л ! ' ! .. мнясь где константы определяются из гранич!и,!э э споппй и особенностей рассматриваемой задачи.

Фидием,случае в силу силслсстрии зада ш чс(- 0) = яс(0) и, следо4ялелвйо,,д;:,выражении (2.22) члены с мппб оссусствуют. Рассмотфн!Саяна!)яда'яндрЕШЕНИя дпя ВНутрЕННЕй обЛяетн 2 (СМ, рне. 2.3) ',!;:.„',".~, -;:"'.',.фЩФдб~(эие',канечнрсти'потеншсала црп г =- О из выражения с~я!, ":„.-,„'!',:,:!!ф~~ф~я(!)Мм' сяа!'.~ сг+' сз!!г соь ссй

. '''>л

При большом удалении от цилиндричееа(ссля~с)т(((в яс((с(()~.'-~4~6~",";~;,.":„.% тически однородное, следовательно, долскиО")фпс(с!))$$ф~~В~':,",,;:;;-':,'.~".:.,:;:,,::,":»'-,' гдс с., щсспюй ср!. сс сна

! (а гршпшах рс Сии!ппс!'и сп'с! и!и! 1(!рсь и и ! ! н!' !отея вьс раже и гп! лп

Слсдоваэельи оставшихся коэфф

'Фсс(

IMG_0017

Распознанный текст из изображения:

„:: зичещя)

~г:А=-,,:я о.—..."~~',Ф.;~;:;г(~;.,'~.==".;:„:-.у:.-,Чко Ыйон~~„-~

1

,.Зверь. )г,= —, г'=0,1,2.

;;;~!.':.:::,:,::::-,'.':" -"Рг

Решая системы (2.29), (2о30), получаем

2ргр lо

а ()зо — р,)(р, — р,)

(ро+р )+ —. ,— -"

гго (ро+р )

2р,р, )'о

(2.3 ()

А,=

(Ро + Рг)(Р~ + Рг) Р~ Рг

+ о

сг (р„- )о,) Ь

(р„— 'р,)

- "- ---'- - Аг — Еоб

а (!.р )о))

А, =-А,ч — —.":

А„.

и

('г 32)

гьЕ, „,

г3г!о ! г-~в

где Е =- —; Е =.— — --',г'-, Е Е

г о * о

—.В частности, для гглотггосзи гока в толи(с стенок пилиндриче

ското включения получаем:

А,,', г' А,')

) =.— у А- --'-' )со. Г'.; -; , '.! ',.— '. мпО

х

.(';Ц-».',ф(~А'+ — "„' - 2-' -',— "соз20

к г

(2.33)

Для нахождения радиальной и взимутьогьногч составлягоших плот

ности тока и сс модуля имеем с оггюгисния:

!. г, У! г

в

рис. 2.4. схематическое'овозВачев)1(,':яез(6ммФ~,, ) ! !)сть в стенке бедреионой;:арт~риМ::;йа~Х~ф,;.о..,

ио с ~ ь тока с заданной амплтяфдой':ММ(кпй6М:-;~Ж~, „, тг г(г). Мы считаем, что:фуик((!(!я(гг(11::::~~~~~~~.

к и и либо экспериментальйь(му~Ю:,":::':О' г(г ) м»гло быть прпдиитоффйФфФф$ффф» „-, ' ивиримсР сокРаЩейкем:Гл~~ВФ~т, „' '," г-о сосуда,, создафФм::;:,з':~~ „,, аде кватцык репарга~и$~

IMG_0018

Распознанный текст из изображения:

а ~и

, "'"к" век-' " ' "'-'" - - . Если«'ч!(П'" , .М',„ Ж1я' - -::, ~ ~„,...'адОю"(риФЯ2 "'"" овВ1' простоты, внешнее воздействие оказывается'однородным злсктри- "' дукциидЛтяцн .чаркнм полем, изменяющимся во времени по закону Е(!). ! акие поля"можно создать с помошью конденсаторных пластин, между ко а,м ' ' "~~~я(т)'""''- .,' „.,;.:.!*";:;.,';~,',,""!,аде

2И Ыф) ' торыми располагается конечность, либо с помошыо двух пар соленоидов со встречновключенными магнитными полями. где Д!) — ток в соленоидах; lс — козффициент, учитьзвай) "' ".,'

Таким образом, задача состоит в нахождении параметров поля Е(!)1 которое создаст в стенках рассматриваемого кров«но«но~ о со- суда токе плотностью !(!) (см. рис. 2.4).

В соответствиии с материалом предыдуших параграфов, ца п«р вом этапе решения задачи находится поверхностная пло«кос гь «вязанных зарядов на границе раздела кконечность — воздуха..(чя патрй геометрии целя и конечности

о(!,0) = 2с, Е(!)«ояО,

'1огда нпотио«1 однородного тока в мягких тканях кон«ч~ю«~ц ц«- посредственно у поверхности кожи можно оцснип, как

12 55~

г!о г!Е(!) !

А " ь!!

Ца сл«дучгш«м ззацс рассматриваем задачу о ко«11к и ~ ко ос ь . хрдяц~ейся в ц«х1«однородного тока, и по формулам, црив«дшьч в з '.2, рас«шо, васи токи. текушие в мягких тканях нец«р«л« венца в облас|и локализации кровеносного сосуда (зта сола«1ь гз дается радиутом г и углом О)

Последний .п.ап состоит в расчете токов, возникаюших в стснк~ кровеносного сосуда, помещенного в поле однородного тока, пл<н нъесть которого найдена на предыдущем зтапе расчета. Приравнивая йдотийсть зтого тока к заданной функции я!), в конечноч ипл с ~~ ;:; з";:)лучйбм';фу',нкциои!иьнучо связь в виде

"""ФФЙ"":"""'"*"-''-''"~!,2гя,"" 'тгГ'.~(!)'!РФ1лзКс~ч О~у! уз !зз74~ !з! (2"

о Рис. 2.5. Распределение аишипуям на~1рижвнловп)')з!(яу1)чи~:::=;::.;,:;.'.~~',",,~"„'~!„'"",~=-'.,";

челлини длинны

')ш да уравнение (2.3б Для тока в соленоидах

IMG_0019

Распознанный текст из изображения:

азйа:в

Прн вьшадй 'еаот ношений (237)— цнруемое алек(рическое поле, создава д , д род нае. Количественной мерой справедливости такого допущения является степень неоднородности поля в области, занимаемой конечностью. Можно показать, ч)о сс:щ радиус со))синилов г и расстояние между ними )/ выбраны ~ак, чзо с/ < 2г„. то неоднородность поля в пределах облас)и пролрзиспщ. ганя)ой конечностью, не хуже 25%. Кроме того, в ходе р;)счс)ов мы принцы;ии дону)цсння, связанные с малостью хара«)срных размеров сечения кровеносного сосуда по сравнению с ссчс)и)с)) коли. Условия и степень справедливости этих допущений ° .«! «ссз) )рени л б ' ... 3, ЭЛЕКТРОМЛ111!1'1'11ЫЕ ПОЛЯ

ВЫСОКОИ Ч А("ГОТ!)1

3.1, Физические мехаи«аи,) «сйс г))ия ВЧ-полей

В отличие от реакции оргию:;ча из ')1;11! низко« час ~)ь«принято счишть, что при Высок()час)о~«.:: ' к~«'!вин осиоьиыс )ффсглы обус))овливаются теплов))й энс!ч.«««мэ: эг«и)сйся в подвергшихся облучению тканях и в местах ко~) ) аь ) « « ~ ка!)ь — ц)ск) рол». При этом для традиционных методов ВЧ-)с).а~)н) физиологические механизмы . те!шаатдачн не компенсируют тсп.ювылслснис ор)-анизма. происхо: дя)нее подвоздействием ЭМП высок )й частоты

Вгдйапазане'чжтот ат 1 до 30(! М! ц механизмы взаимолейс гвия

-,Э«двй:вэ)аруаййзмам определяются как ~оком проводимости, так и „, Юхан.'ЕМЕЩЕ!!!(Я,'ПРКЧЕМ Па Чае)атс нарядна ! МГц ВСДушая РОЛЬ ' ';/фрау/Щеяйу(ьтаку проводимости. а на частоте более 20 МГц — то;,...)а~бе(ййщвюф~:(дня',мь1шечной ткани). Оба зти типа токов вызывают )ьй

поля оказывают преимушественна4т,, ййаран((;....К(яаЩ',:;:,. )ого, с ростом частоты уменьшается ХВр!1нгвунзя„глубйрав;,'йрайй!~-'- пояснил волны в бносРедУ. Из кУРса физий(т/ааввбт/(о; чта:.,т, Умсиг$;; проникновения (толщина скин-алая) Ь опред«едяется саглае/Нс)',;-'!В~' раженн)о

5 = с/)/2улар,. ';: ' ' '.,:;(3,)1'1 ~ „с; - скоросгь света; т — проводимость; а) —, круговая наст!зтй-„' .

. и« ~и)с.)ьная магнитная проницаемость.. !

,!' ~ с,))н)нс) о времени считалось, чта действие ВЧ-палей':о( -; !)„»нчс«,)с)сх )силовым нагревом тканей. Однако в пОеЖЙНМ~'.;/гз1" )~ «ы « ~«ка)ано, что нстспловые ВЧ- (н',особенна К)ВЧ-'".1,;па)!!)!~;.', с ~ «, ~ ) ч ! ы избирательно воздействовать:.на:иммунную сдстяззу)ар' ',.'. ~ «н»: «~ Физические механизмы зтнх эффектен'ир)геЗ(снви)6"::::Йвя«-:,,';: л «) я. и сегодня можно утверждать, чта.важным,вспектбы::;~~)«!;;::.

Я в с ю гс Я п)дРофобнце взанмодействнв -.тэачцес:,''::,')(за~!:;:,'::;.':::,!,':,,:: «г ю «, ~ ил!),) ) ной оболочке белковых мадекэул::пр11,;;щя9йз!йнй!!с1з !!П! ~ си

3,2. ВЧ.-'гнв

!!рн лечении злокачественных поль)) «) метод гипертермйи. СчйГаетад) холеных )а)етак необходим,нагрев Л !.Х '-('. При зтам арена,.вйвцйа/11йн( умсныцастся в два раЗа йр!(,УВЕйиьчйййтг бенно эф)фективноч(сг(одета)вйювуйз( тс1ьзпией.

IMG_0020

Распознанный текст из изображения:

"х)Ф ';-, '„::~~ ' «-')!''."'" ' !0$~Ф жщрра,с„прмошьк)...',- УУ~~РЩ<$1ДЛЬДьОй„.'Ьтя~!;-" Н ЬГ1Н1йя,я)р)цгпмо1ди,Мигов,-,~"'

догревом крови. Длв

ьзукзьаконтактный нагрев, СВЧ электромазз1итпйези'ультразвуковые поля. Для нагрева тканей используют следующие виды воздейств .я.

электромагнитные поля:деметрового и метрового диапазона (ВЧ 'поля или радиоволны) с частотами от 3 до 300 М ! 'и;

электромагнитные поля лещ~метрового диапазона (С!!'1-ш ля н микроволны) с частотами 300... 3000 МГц; ультразвуковые волны с частотами 1... 3 МГ ь Радиочастотные поля позволяют достичь глубокшо прш рсва тканей. Однако вследсзвие слабого поглощения ддя ьь,н,ьсння теплового эффекта приходится использовать вы:окис ш~ «зы ~~ьн~ь сти излучения. что приводит к чрезмерному нагрев! в перв ш ш рсдь жировых тканей, а таки;с областей вблизи кро «; ~~ «ы. ьлй !'.роне того. Радиочастотные поля нс позволяюз о;~, . ~ь ««, ~ шффсрсццнальный нагрев онухолевых и норььшьнгах ~к, нс;

Г!с ~я микроволнового диапазона нсподь~) шг э ьз ш верхи»спья. и неглубоко лежащих тьансй !харак; т, . проникновения не превышает нескольких сангььчсгр ш!

!1рнмснснис ультразвука по~впаяет сфокуснрога;ь ~ «: на практике нз-за различия акустических иьшсдансов «;ь».: ~ о н ог~х ~ ~сй !ос»бенно вблизи костей) ~очность фокуси1.::"~ ш: .. ьз к шькнх сантиметров. Рассмотрим вопросы; мопс. шровання зсгшового воздействия прн СБь1-~ ш.с!

3.2.1. Постановка задачи

Прн моделировании теплового воздейсзвия элскз1х«ьн «а ~ н поля на биообьект необходимо решить двс связанныс зада н 1иь первых, определить теплову!о мощность, выделяющуюся в и лнн за 'счет,поглощения СВЧ-поля, и во-вторых, с использованием ьчон цнформаь(ин: на основе подходящего уравнения тенлоороводностн ;,!:;:-:,::-:,:-.,Рльсч1)1тхвть. РасйРедедение темпеРатУР, В быьшинсз во ис эс,н ва- ,'„".'."'.. )111~4 г1О'Ги11ертермни исЁользузот следукнцее уравнение з сод ьн ссо-

ь,'р'""„;-'! 11))~ьЛОСа;-В„'6НО2Ка13Н:

~''.рмпЬуат))р,

, ~ЯЯ,',Яй! "-'" ' ' " ' ' " 'ПввгкРДти,2)газ(й::~~ -'" гтЕМЦЕРьат)!Рай)фЪРНДЛЬйпй Кр«ОВИ; ж, ", ..'Ма' единицу объема тк"ни; Д, О,— мощности,':.вьыяея;" ',, я нине объема, ткани эа счет метаболическил дуоцу~рнв,,н:: " электромагнитного,,поля.

При использовании уравнения (3.2) для'.квя1дхоьй';(1п туации обычно задаются граничными условиями' и р((сй~$"" '. с ':"":!;,1~~

ъв" 'чья 7~ температур в начазн ный момент времени.',Если 'среда Нщдфй'.; ',, а!ь,у,''з и коэффициенты уравнения (3.2) являются разрь)внйми:фузр)т~;';-;:.:::;;~ го на границах тканей с различными тепловыми хдрдсфрн~';",.:.'-', обычно задают условия непрерывности темйературй';иа;,:,гр4~$Щф~';;:„'-'.:: раздела

Т,=-Т,, н нспрсрывностн нормальной коипоненгы теплового'пощы',:,!,':-,";:;-:'!'.!!~~;,„;."..;:: о',' "'1' . д7; 11а поверхности раздсла с окрзжа!ошей времй::ущонфФ:;;~~~~1 ': с бмсна имеет вид 'л '1 '

— ц(Г 7

сй ~де а --коэффнцненттеплообмсн 1;. — - температура окружгаошсй с дой а возрастает в пять и более раз

3,2,2. Праалсиы дРаь

В реальных задачах гипертеры дом сложностей и неопределрййос

Тепловые хврактерногний:.6)вятка ЗУЛЬтатаЬГ ИеьСЛЕДОВрппй4Ц;.а!а~',Н Ф

.Определение::~грдвотоквьзт,,'::всв) висй г':н, 'о$"ос)збяйнйвзьвй:,':-'!я$41~

IMG_0021

Распознанный текст из изображения:

аваезвоздей-.:.,

'ри".'тэемйера- ": ие" значения,:: ечной ткани 0,1, для по и 1,0.. э...,зз,О,Кро к в опухолевых тканях варьируется в широэкйх пределах и существенно зависит от размера опухоли, поскольку в процессе ро:та кровеносная система в ее центральной части отмирает, что приводит к умсныпсншо среднего кровотока с ростом опухоли. Например, лля опухолей )г'и„ с лгассой в диапазоне 0,05...5,00 г эмпирическая зависимосзь»армированного среднего кровотока в млl(г мин) Р== и/(рр„)оз массы опухоли 6 в граммах по результатам экспериментальньг нгсмсло ваннй имеет вид

)я Р = -0,172(Зяб) -0,538(!йб) — 0,526

Кроваток внутри опухоли весьма неоднороден Инш за с ~к»~ р.

онуыс1и оп может практически отсутствовать, в го вр '»: к..ъ,:

дельтах сс областях примерно в 3 раза превышать греги ли;

вс .кшгеримсгггальных данных для моделирования ьрш:. ~

,~, в, ся о1гелсгавлснис о двухслойной сферичсс«ой «пз о ч,

кровгпок на периферии в 10 раз превышает кров нол,,; ! „,, б

чэс" и. Име огся и более детальные многослойиыс малс л

Изменение кровотока при гнпертермии в нормаэьш,

эсгы., ткани. различно. Кроваток в коже и мьшща. о1ч

"."ы о~ г несколько раз выше, чем при нормо»ч.,",

рс. в «: время как кроваток в опухоли растег с:шб . „

мс лллзг гся Имскзгся результаты нарзоиолсшгй. ири 1

ваток в опухоли до температуры 40...41 'С моиозшиь

ся. а прн более высоких температурах уменьшался

Для определения паля температур часто залакпся нг кг 1 рыми

характерными значениями кровотока. Однако такой аол з во мо

ябан.толька для модельных задач, цель которых — да ~ с ирс.,псари

тельнуш оценку'влияния различных параметров на тепловои режим

.)Ця:.'кантралЯ трмпературы в процессе лечения приво,изгоя рас

,сьзвт4)ггВатьобрат)гую задачу: значение кровотока находи ~ ь на ош ю

,;во" у)5авнеййя'(52)м па-'результатам измерения темпера уры в ос-

,"'«~.";;''э,:."-,~.,'.:-':"4ЮФьюгх1фнка)граванйьтмтачквх,.Па этим причинам методы шгенки

3.2,3. Основные расч

1Ьютность мощности тепловга

ма ткани) при наличии ЭМП анре

!

0 =-7

г)Е

гог Е+ — - а

со ггя Н ч — .—.- сг В=аЕ; В=

гле 7 — проводимостьс Š— - ко нряжснности электрического пол координат.

Харакгеристики электромагн ноас уравнений Максвелла

где р„, — объемная плотность св

Граничные условия в абщеп

'3„; —.Э„, =,:б;

Е:. Е, .-'"(1.

где,б —; падерхнаа~нм:пг)п~нреул

етные соотпогщнг)д':.',-','

деления '(энергия;в' вхдйпнцивзппвЕ,= " '!г

деляется как

1Е!', ' ' ' =" „-:::::!;-:.::: -::6~1)-".;:;,

мллексная амплитуда вечкззэзрв;-:Иа,';„"„"

я. зависящая ат прастрайа~авнп)))Х;.!'":,;:;

нтиаго поля .опредвляййа)~'::!пв'3)ц~;,"',~:::„,::

'" 'Ф";, „ь',~г~;,

IMG_0022

Распознанный текст из изображения:

ньтфммплитудьт!рая яг" ..* родна и плотность етают следующий ЛЕ+ !!~Е=О; А''+к Н =О; Й =аэ марр „е ее+!у/в. При прохождении электромагнитной волны через и! ные объекты глубина проникновения, как правило, мож сравнимой с толщинами отдельных глоев илп превосходит этого случая поглощения энергии зз!елтроыа! гп! пой плхк, ны, падакнцей на многослойную структуру. Рсгпсо ря з ча лач, позволя!о!!!их проводить апалоп!н д;(я бо:!Сс обп!пх с результате обнаруживается сложная нсмопгпонпая ыапсп глошсння от парах!егрои воздействия, тогплпн и к! !!!Ргф! параметров слосв !рис. 3.1). Рассмотрим зола !! 1ч!с !сгл ' тепловыделения в многослойном плоском ~, ь! ! ! « !Ьааса!

о Рис. 3.1. Схематичное взобрахтпнс мг,«ч чнч!~ объекта а поле плоской волны Пусть. имеется И-елейный плоский объев!. !га «о!ор ,!Ивовая,электромагнитная волна (соогноп!с!!о~ «сх! ! л ! -::- „т11ь!',ММЪЛщннамн слоев произвольное). Каждый н-!! слой л ;;":.,-'.;,";, а~мФякоистй)ггой раСпРостранения 1!„, а ! Рапп па 1 !!зло!!а ! ;,".-;;::,~';,~(~;~~).'::ЦаЛОЕМ-ИМавт КООРдниату !„!СМ. рнс. ' 1)

IMG_0023

Распознанный текст из изображения:

(1+ВО)+(1-В.,)з„

В„= — — '- — — ' "е ", гдел=2, ...,у — 1; (3,1О)

" (1+В„,Н1-В„,) .

2Е, 1

Ву -О, Е, = ', Е, = [(1 у,)Е- ., (,, . )Е

(1+ з, ) + (1 — а, )В 2

Плоуность мощности тепловыделения для каждого слоя опреде-

1

ляется из (3.6) — (3.9) соотношснием Д„=-у„!Е„!, где у,, — — проводимость в л-и слое.

На рнс 3 2 — 3 ' приведены результпы определения плотносп1 мощи(Зсти гещ|овыдслсния в нескольких плосктьх многослойных биообъектах при пролгокленни через них плоской злектромапаггной волны с час~атой 915 М1 ~ с Во всех расчегах для ткани мьллц полагалось с„, = 5О, у = 1,3 10м Ы ',;пя жира г.; — 6,5. у =- О,! 1 (Ом м'1 '.! !лотность потока зпсргии плглл щей волны принимали равной 0,265 Вт,'см

(Е,= 1О Вlы). Направление распространения волны принято слева направо.

На рис. 3.2 приведены распрслегслля пломгзсзи моцнкк1и ~с~1~ к! ~

Д„

ыВт~сьР1

60~

!

деления в мышечном слое раьщ нгой толщины, на рпс 3.3 — для ~ьоюуйесконечного мышечного слоя, ко~араму предшествуег жировой слой (кривыс ! саответсгврот толщинам жирового слоя

м). Из сравнения графиков рис. 3.2 ,3 видно, что характерныс осабенти распределения Д, в простейших ельных ситуациях могу~ дать доьно инфармативнуго оценку более жных явлений.

1с нос :-' . ~~1!е.'ЭД;,распределение мощно,",, ";щ,' (епЗ)всвь!деления я мьвлсч вол ;:;,„-'ю45В([рруявлидйой тожлниы сло

О 1 2 34хсм

IMG_0024

Распознанный текст из изображения:

Метолы

В1аииорлсполол элгл1ролов и илло и; ' 7~илпск,~ ллыи Иолант, о, ,,? жилил~

дои

40 л0 , '6,0 — 7,1 1срлиил Микол. ~ лв "и 1! ~1.: Н] Я„ лилии

',,ОХ Х Х Х Р О вЂ” Х: Х ~ Р1 Х Ю Ю Х

ххооБс>5о~~" гхО=юХР~ИОХРХЙР ХРо доо'-"азхР2 — =а'ой'хР';хюаб" ццРхкелБР) х х

Х .~ ~ -' О Ф ~ -"$ .=' " „-.= .=. „=. '-',„'„- Х „й $

Д-~ Я

IMG_0027

Распознанный текст из изображения:

вправлен,.*;::,": ' ь>ф;~Ф'.блафф

нь>х и сис-

на вне>пиве адекватное воздействие, создание ииструм,нтальных и алгоритмических средств формирования:лбраззтой связи, моделей, связывак>щих в едином контуре:упревлеиия параметры воздействия и ответных реакций систем организма, разработка рскомшщ;цпгй и методик лечебного применения.

Рассмотрим современные представления о;;еханизмс вшимодействия внешних биоадекватных физических полей с ссн«орш уляторными системами организма.

Для количссгвениых характеристик и определения: ..Рл> «р; взаимодействия внешнего воздействия с сенсорными -и; и:>ми организма принято вводить следующие качественны; л. и юс> в«нные характеристики:

порог чувствительности к данному воздействию - . и:»:; > ».»,ш ин>«»щ>месть внешнего воздействия, приводящая к ш ~ р >ю >: »: » со>п»«>«> в> нио и изменениям в информационны: пр >и« с«и«арных полей и систем организма;

,ю шл ». шформационного взаимодействия внешн«» соршуляторных систем гОИВД) — она начинается «раз) 0 вс> вп>сз»,к>сти и соответсп>уст активному вклкзчсн»к, >ь

цз;:>дсц«п>и«алщ»;>цщяцн:>«1

ала«>ь л>сргепгч«ского взаимодействия висш»щ: ««>р«> >.>ьго1»ц»х спсзем (ОЭВД) — — если интенсншюс» возд«йс>вия попадает в эту область, системы аргаииих» >; » э «дела>ь все возможное. чтобы сохранить гомеостагн >««»»«>«1«>- ', метры. К»гда эти возможности исчерпаны, вероятпосп, ц«югзи' мых изьшнений повышается.

К экспериментальным фактам относится и то, что прим«рц р«з»1>е аблас>и информационного взаимолействия (в .«:».1 >«>, » ° Схо1> цп>клр интенсивностей — вспомнить закон Вебера - Ф, юрз > рар1)оложейа, область наилучшего сенсорного восприя п>я /ри«4 1 > ; ':,', 'Имаина в эту область з)нтенснвноатей хотелось бы попада > ь при» ро:;-";:::;:;.!;:::,:-;::-'.':,:;:Мзв)1йй;:;)звпр)тмвзр; ряв«исв физиотерапевтическаго воздействия

100-1дйдЬ

взаимодействия: .".;."'В/зя>>б1б""

Порог чувствительное>з/ ', ',,::;;", '::!;"::::::;,-':;.;;~", ',,-;,; Рис. 4.1. Схематическое вреде>а>ьзение областей адекватного взанмвде>йеитвик.',,-'„'-;;

Оценить порог чувствительности сенсорных, систем:;«зхйц>е~4...;,.'-' ментальна или теоретически обычно трудно. Для количвоз>ре>'з)111>ф:"и'„':,, характеристики локализации ОЭВД используют два критери)к> „':.;..:" ";:;

эх«пермь>ентачьпь»>. при котором измеряют локальнйе 'йззд~бв",-;,." ';:-'" ние >«хи>ераззры в области воздействия, и если изь>е>ьеииетв)мйвьр>г'=;:;. з>,"- туры балсс 0,1...0,5 'С, то говорят. что характер взай)ипдв~ ";,'." прп лапкой интенсивности скорс«всего являетсяэнергйтиче«езьиМ~:,:-.;:~;-''--:

тсорстический (оценочный). Если интенсивность вйед»Нем;::.'Вайь',„:!';:.:;;!";;=;.': действия сопоставима нлы яыш« иигенсивности основиогр"''абмвдд„:,"",,„,. >канай (обь>чно говорят о пейрамьплечиой ткани)з:тб'гхВ~~=,'''",:".;~~", в>я»>юлсйс>вия внешнего и> зя г сснсарсгуляторцыь>и:С>>еММЙЦф!-'„-;-;:!!~,:;":;~ »р>,»>и»>з >пер>с>ич«слш>

В «покаянии покоя в единиц«абьема ь>ышечной:тканйМй1))й»й11~~к'-~~~ около 0,1...0,5 мВт/мл зьчпоты. Ииыьн излучается порядка 0,1 мВт/сл>>. 11оэтом ния:в>ергии внешнега паля в единице о 1 мВт/мл (или плопюсть потока мошно имеем дело с энергетическим типом взан

11а се>одняшний день для болыци систем и, что крайне важно, аь)'»ьэ111ов степени чувствительных), уствнаялвй плотности потока: мощностл:и/взеад>1."1р ~в амид)пудах 5;;,',::7-поряд«ков рд~6фрФф)яз

IMG_0028

Распознанный текст из изображения:

Усвовпис рпгмв перс«!впппгп ЭМП

Измвпвпив в ВЭГ

Время лвигв гвв«пмк рвп:лип

° В' О ° ' в в«в! — =в °

в.з

-фЯфц:-.-.Ф> ."в«Яфегг!ф ВФивачнн 'нй'пракпягезсо!

йзнвологмчеехиогвсиг.

и ввивв, я!в щгойаврво«в'илн наводя ес

энергетического и инфор-...

ип плотности потока мощности„ которая будет соотвстствова-ь зоне !гаплучшего сенсорного восприятия. А как быть, если стадия заболсвания еще не дошла до стадии максимальной активации (или, в наших терминах, ширина зоны информационного взаимодействия меньше. чем 100 140 л1)?

В этом случае можно рекомендовать лпа способа опенки пшрины индивидуальной зоны ииформаг;ионного взаимолсйс-!впя: либо экспериментально оценить порог чувствительности к данному виду воздействия„ либо изменять интенсивность воздействия (умсныпать его интенсивность, начиная с уровней, соогпе!с!ву!г!ппгх уровшо нормального функционирования) ло тех пор, поки нс бу;!уз определены значения, соответствузошис наиболее выраженной реакции сепсорегуляторных систел!. Однако в обои, ' г, !лв !!с!бхг!;и!«го имсгь канал обратной связи, по ипформшгпп кг!! г !: !!ср;!и ш!о и внятно можно судить о зффективносгп возлсп ! ш!' ! !. !гослслнсм случае тес гово! о воздействия).

В клинической практике ситуация не пыл лили! с!:и, грулосм- кОЙ, поскольку в процессе медико-би!!г!с ! !!'!' ! ! ! «! « 'и ! шгп(!!Й! и зависимости от степени тяжести конкрст!и!! о згп! лсгппп!в у«кс опре !слепы примерные значения игпснспппос! ! ! . !«и пп и .и у! пх

!' ' !!!!л' !.!!«!!и!! !!коров воз,!«!! !вп ! адекватных ~оздеЙствиЙ все зги этапы пеоб«!«!и!«; .и !и и и!,и!в!!, в

гой илп ппой с!епсни.

4.3. Физиологически активные ипфранизко"шг ! от лыс поля

Без особых комментариев, в качестве ипформплпп! к р;ымышлеииям, приведем данные анализа много!оспе!и!!! !!«:!л!и!шй по реакциям различных систем организма пп !пп1>1«!!!!.:, пас!оп!ые эяектрамагнитныеполя1рис,4.2). Нсобхолп«!! о! ! !и!!.. го далеко".не вр асах 'работах'эксперименты были ме ! Рппо! и !сскп ооосно." с «":$$чы',,"и::В'ЭЗззМ':,сМырйв когда трудно делать опрелслглшыс выводы

Рпс. 4.1, Спскг! зсйсгвп; ш!фрпппзкпчаст

пубппкашпг

° — вффг!оп гвв!-Г !«вп!«: . и ! Опврввчи«!!

IMG_0029

Распознанный текст из изображения:

; Представленные в методическом указании материалы относятся к курсу лекций, читаемых студентам 4-го лурса и аспирантам факультета «Биомедицинская техникая после изучения дисциплин медико-биологичсского цикла и ряда специ.льных лисппппип. По курсу предусмотрен письменный экзамен? на который яьшося1ся теоретические вопросы, а также задачи. Выражаю прпзп;псльнос ~ь ст~лепзахп аспирантам и преподавателям, способсяв?ппппппи формированию и оформлению материалов пособия.

В приложении представлены справочные данпью об -зсктрофпзп .сскпх свойствах биологических тканей на разя п шы . чо 1о га . а ~акжс приведены некоторые задачи и вопросы . кгамо го

!

Удельное сопротивление бпоткапей (при'37 'С), 0М?сМ':,-'.:;:":,"'....:~::.'"~';";~;,:,;!"!„-;-",:~'",~~

?? *? '?

IMG_0030

Распознанный текст из изображения:

янин ! см от поверхности прохо йт, нерв диаметром 1;;мм»:.,Йц~я.' ';.',='!;

сть тока';:й~~ад,":,'Обещ:.".!удедьные. сопротнвйе1р~:'~~;:." ' '

ягкой т!~д~'~'...'::„=1О., Ом','м,': акеоплазмд: — „:1! 0~'М~~Фф

очки — 1ООО„Ом м., Мукой долмсна' быть 'амплитуда."..~'.::"

ациента радиусом 10 см,. находится в.однородном::-па::: ":"'

оси,магнитном поле.;частотой 100:кГц на'::р~~;-'"..':.':,'";!

осн бедра проходит''растянутая пациентбм,'-мьГ!й11Ф",::-'=.,

м. Оценить амплитуду индукции поля, необхбдйщ~~».;::-:!'::,',".,-;",

мышцы. Принять удельные сопротивленшг',:щйжЦи; .;;„'

цы равными 20 и 5 (4м и, диэлектрические.поевтйя~::";,';.:;-',.",-,;!'

3000 соответственно.,Как качественно дзменйтся'::,ру',,:':,':,':.'';;:~

мышца окружена гематомой толпгнпой 1 см?:

!. В яолще бноткани с удельной'проводимостью.'р„идеала:~~:;:.'~:,

~роднос цилиндрическое включение с праволдиьгоатЬЮ„.:.';„;,',

нный кровеносный сосуд). В ткани. протекает;,:.'ПдИЮ".:;:;!:-;:::!~;::;:,~

нить плотно

составляют: и липовой обол поля для форь

2. Бедро и раллельном его нии 5 см. От ;шамстром 4 с для прогрева ~кзнсй и мыш ные 1000 и

пльт'и, если

Я и

к

5с е

о

ю и

и

$

о. й

(

Х

о н

яо!яи!ее о'пи

о, !иояреждс

г .оияи ~ ок е плотностью ~', на достаточном удалении, От ФФ)бчр~~:;„'::,":-:,,:."„;,;

яоя г,а~ ~. ~ )юея1ея плотности тока через вклк)чсннс для СдуЧвеВФЮ!!: '",",'~"-;

! лги лоя,сипя в мышечной и костной тканях?

-!. !3 ге гульные повреждения биотканн об!Оаяоаглю:ци!д)1идрн~-"',";,~~-';:-"!,-'".!'

ясная гсматома, в центре которой расположен::нерв. В:-;:,6КФ~~~ '

иро .оди г ~ ок с плотностью)',. Как должны относиться,-!едМ4ёЩ~~.:"ф'-'

ния потенциала действия в нерве, если в.одном, стучае:;.,':,!)ев1!а!'"'" ,':

р кположсна в толше костной ткани', 'а в:друго%',— '.,';:в'~~„,:,. „

~ к я ни" .Принять удельные сопротивлеиня кает!!ой и::~~ь!т!1яьй!11~;,.

ней равными 1О' и 1О Ом и, удельное сой!рот!Гв: !е1!й~!1ММ

! (Ь~ и !кровь). 1!срвиос.окончаииедчитать-',)ге:.~!11е~га11Фх~ф, '

5. Параллельно оси,бедра йм~;::ФМцюрОМФМ я!ф,

частотой ! кГц, РадиУс'бфщ1еиггой:ийюи,",1:;'ме~~Ф

й ч

;.с

й О

С.

IMG_0031

Распознанный текст из изображения:

ШЪ 1О „'..; Ьйд "'

мягкой, костной илй к

плоты н во'екольк>о раз Принять характерные радиусы оответствсшн> расположенных тк ней рввнымн.5, 2 и 1.см, Удельные сопротивления тканей пригон рэввн»пв1) 4Ф "10з"й>1 Ом>и.

7. Нижняя конечность находится в однородном электричсско поле с частотой 100 Гц и амплитудой 1 кВ,'см. Оценить максимал иые плотности тока в кости, проходящей по центру конечности, и кровеносном сосуде, находящемся на расстоянни 5 см ог оси. '!'о. щины принять равными 5 и ! мм, внутрспнис диаметры — — ) 0 5 мм соответственно. Удельные сопроппщспия крови — 1 Ом мягких тканей — 10 Ом.м, кости — 1000 0» и. кос пюго з>оп а 2 Ом и.

8. Система колец Гельмголыда соэдзсг г пр. ю глх го >ояы панис та однородное поле частотой 10кГц. На расс> о> ~ л>и .'. с» о> оси системы колец имеется опухоль с хараьперпы» рс о>с)>оз> ! с» Оцснпгь амплитуду индукции поля, необходимую . я ~ рщ рщ:.> опу: оэи, если известно, что для этого необходимо вы юэ> и ' »))гхс> Улс:п,иыс сопротивления сред принят>, равными >, »гб»»па - 4 Ом ь> опухоли — !О Ом м, харакгерпый ради! ~ <.и:ю. ! П г >. Каь ка юсгвенно изменится рсзульта>, если оп>хо.»;! 1; .. ~с. > с>>л исюй ~оэщиной порядка 1 см?

9. Конечность раздражается прямоЭэ ю»~ г» и»~0:1сг»и >~ч э низкой частоты. Во сколько раз отличаю и:,, г и; ~ .и,> т жоя вьгзы вакяцие одинаковые болевые ощущения л лгэ .. ~ . гая: нерв р;кпо. ложен в костной ткани диаметром 1 мм. окрв >кс~ ~ микрогсмап>мой днаиетрои 4 мм; гематомы нет? Удсльиыс «прг пиьэсиия срсл принятьравными. "мягкой ткани — 10 Ом и, аксглща>мы -- 1 Ом и, мис липовой оболочки — 1000 Ом м, крови — ) <'> »». косм>ой ткани— !.000 Ом и..

'- 10."- Сотлело'рекомендациям междуи»р~чпл»~ стандарта элеи';:";"-:,'; .')~)збейОФФости,'-медицинской- аппаратуры, л». панне>пол с сер- .:-~!:,"'.'!.";-:,:"::~двЩымн,";::явб>одеваниями вероятность фибрилляпии желудочков

0

ого ка через структуры миокарда 'рав>ной':2'м>Магма,' Общяя ость импульса 2 мс.'Удельные~ЪЯф)фщВф$я'срей).мягкйх' — 1О Ом.м, миокарда —" 5 дм>м"'~~уй~~~';!!' ':;":~ММ":,",'Свит>~)ъ

а сердца близка к сфере. Поле)с>4йтать.одноро>!)нг>б~'и''прр:; лярным поверхности груди. цен иты>лотность тока, проходящего через структуры ';внокар-' фибрилляции. Принять'ток равный-10~А ',~)лйМвдь:~Лектродов > груди --- по ) 50 см'. Удельные сопротивления'сред мягйнк

10 Ом». миокарда — 5 Ом.м, крови — 1 Ом м, Счн1ать> '4то р;пьэ близка к сфере. Поле между электродамн:йрннять ым и псрпсл;икулярным поверхности груди. ! "> ) )рп игщ гьзояянии нейлоновой одежды на поверхности кожных покров я л па нейлоне образуется электростатическнй"заряд. создающий папря.ксв>е эо ! 0 кВ. Оцеюэть риск получить удар"пжом >0>и спя > щ> » юж. и: !)~>роговую плотность тока принять равной 2 мФсм> Кя) ая>ср>юе время — ) с. Принять характерные:,расс>ояппя >ь)»щ~,; . салия (ралиус Дебел) зарядов в нейлоне и коже равны»п )». »г> Диэлектрическую проницаемость.'считать

3 и > ю и

IMG_0033

Распознанный текст из изображения:

ОГЛАВЛжциж

Введение 1. Электрические и магнитные свойства тканей и сред организма .. 1.1. Электропроводность биологических тканей .......,., 12. Диэлектрические свойства биологических тканей.....,........,....... 13. Магнитные свойспи биологических тканей.....,...,.........., ....... 1А. Дисперсия импеданса биологических тханей..................... 1.5. Элекгрическая проводимость крови...................................... 2. Низкочастотные электромагнитные поля. Распределение токов в биолсч лческнх объектах 2.1. 3'ело человека во внешнем низкочастотном

ззек~ромагинзном поле ..........,..........................,............

2.2. Распределение токов в неоднородных бнотканях ...... 3. Электрома~ ннтные поля высокой частоты ...................................

34. Вчонческнс механизмы действия ВЧ-полей.........,........... 3.2. 1?'!.г:,л~ср~срмпя ...........,......, „ 3.3. Мсголы ВЧ-ирапнн.............„......., ...„.„ 4. Низ:очас ~ »нмс злелтрома1 нитные поля

'4Л. Электротранма. ,",~-',:,:.;:::::,: -, 4.2. Адекватные электромагнитные воздействия.....,... ~~.",!'-';::.,!:;:!;-"',:,.::.,:;::,:4,3., Физиологически активные инфраннзкочастотные поля ........ В,;;.."';,: '

0~,,':.'!~;;,,"~йщрчвиис ..........„....,.........,.........,........„,...,...,..............

ой, литературы

3

Сергей

Игоревич Щудизг,,;„- 'о

ОСНОВЫ ВЗАИМОДЩ~

ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ С ВЙОзО3

ч

:ч Рсяассор сит:слдее3явеее.'::::.:.'~:~'." '

коррскпзр ли, лАиеязяиарф'е"

Ищ'япзс 76 070ЯЗ:ет70':ФФ™.

пеяпясвне я печать 7аОХ02.' Фейип,'аае04~~~!

Печ. я. 4,75. Уся. псч:я..5„05.' 1з~.-'пм:.'ж':;:'010ез

и;ее.ьй7,:гячйе40~1',.'.

10700$'мегекйесаю!Ю35~~

~п

ьз

Прочти меня

Файл скачан с сайта StudIzba.com

При публикации файла на другом ресурсе, активная гиперссылка на studizba.com обязательна

Картинка-подпись
Хочешь зарабатывать на СтудИзбе больше 10к рублей в месяц? Научу бесплатно!
Начать зарабатывать

Комментарии

Поделитесь ссылкой:
Рейтинг-
0
0
0
0
0
Поделитесь ссылкой:
Сопутствующие материалы
Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5076
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее